GB/T 43224-2023 運載火箭軌道級處置詳細要求（正式版）

GB/T43224—2023運載火箭軌道級處置詳細要求國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會1GB/T43224—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定本文件由全國宇航技術及其應用標準化技術委員會(SAC/TC425)提ⅡGB/T43224—2023運載火箭軌道級及其在軌解體、與其他太空物體碰撞產(chǎn)生的碎片是目前空間碎表面人員、財產(chǎn)和空中飛行器構成一定威脅。因此，需對其涉及再入大氣層的設計與實施明確相關1GB/T43224—2023運載火箭軌道級處置詳細要求GB/T32295—2015運載火箭剩余推進劑排放設計要求GB/T34513空間碎片減緩要求GB/T38194—2019運載火箭操作性碎片減緩設計要求3.23.34原則b)與GB/T34513中關于從受保護區(qū)撤離的內(nèi)容不沖突；2GB/T43224—20235處置規(guī)劃5.1航天器與運載火箭雙方協(xié)調(diào)a)應針對軌道級軌道壽命和再入傷亡風險約束條件，運載火箭方與航天器方協(xié)調(diào)商定發(fā)射軌道b)運載火箭方應擬定并向航天器方提供軌道級處置可選方案；c)對于無法滿足處置要求的發(fā)射軌道，運載火箭與航天器雙方應優(yōu)先探索替代方案以改善處置軌道初始條件。5.2處置方案選擇軌道級完成既定任務后，若停留或周期性穿越GB/T34513規(guī)定的LEO或地球靜止軌道(GEO)受a)應優(yōu)先采取安全回收或以受控主動離軌方式直接再入到地球表面安全區(qū)域，確保再入引起的傷亡概率不大于10-?;注1:導致人員傷亡的碎片動能下限值一般取15J。b)對于近地點軌道高度不超過2000km、不具備安全回收或受控再入能力且隨機再入傷亡概率不大于10-4的軌道級，其軌道壽命不應超過25年限制，應優(yōu)先通過離軌縮短其軌道壽命并完成鈍化；注2:ISO24113:2019已刪除將軌道級抬升至2000km以上高度的方案。注3:通常，處置后的軌道級初始衰減軌道選擇橢圓軌道比近圓軌道需要更少能量。c)對于近地點軌道高度不超過2000km、軌道壽命不超過25年且隨機再入傷亡概率不大于注5:滿足軌道壽命要求的軌道級對應的平均軌道高度一般低于600km。保其處置軌道至少100年內(nèi)不再進入LEO和GEO受保護區(qū)域并完成鈍化。注6:將軌道級變軌至地球逃逸軌道是一種備選方案。注7:100年起止時刻從軌道級變軌機動完成開始，直至其軌道第一次進入受保護區(qū)域。5.3處置大綱制定處置大綱的階段和內(nèi)容要求如下：3GB/T43224—2023b)處置大綱應針對離軌、再入處置系統(tǒng)的設計、試驗驗證和效果評估工作制定的詳細要求和計離軌處置計劃應包括以下方面。a)成功離軌概率及其置信水平。b)器箭分離時軌道級的標稱軌道參數(shù)。c)軌道級所選處置方法描述(安全回收、受控再入、無控再入、進入處置軌道)以及支撐性背景信息。e)成功完成軌道級處置所需的各系統(tǒng)特性和能力。狀態(tài)。h)優(yōu)先按以下選項制定應急方案：1)選擇一條軌道壽命盡量短的衰減軌道；2)選擇一條與受保護區(qū)域未來發(fā)生干涉概率盡量小的處置軌道。針對停留或穿越LEO受保護區(qū)域的情況，再入處置計劃應包括以下方面。a)再入傷亡風險及其置信水平。b)事先設定受控再入的實施條件，比如推進劑余量下限值，離軌動力是否正常等。受控再入和鈍化操作。亡風險。d)若選擇受控再入，制定處置和再入行動時序，需提前通知的個體和(或)實體清單及其通知時間。結合推進劑剩余量、電源、可控性、冗余損失等因素計算得到的軌道級成功處置概率不應低于GB/T34513中的相應要求值。6離軌詳細要求6.1模式選擇4GB/T43224—2023a)對于既定任務結束后主發(fā)動機具備再次點火條件的軌道級，應采用其主發(fā)動機再次工作的方式實施主動離軌；b)對于既定任務結束后主發(fā)動機不具備再次點火條件，但輔助推力器仍能工其姿控正推推力器工作的方式實施主動離軌；c)對于既定任務結束后主發(fā)動機和輔助推力器均不能工作的軌道級，應優(yōu)先采用剩余液體推進軌道級被動離軌所用動力一般按照離軌措施的難易程度作以下分類：6.2實施要求軌道級離軌處置時機應按以下要求選擇。6.2.3飛行程序離軌處置飛行程序要求一般包括以下內(nèi)容。a)軌道級應在與航天器完全分離后開始執(zhí)行離軌飛行程序。b)優(yōu)化離軌姿態(tài)角和動力工作起止時間，應在確保不會污染、干擾或碰撞已入軌航天器的前提6.3其他要求應對軌道級主動離軌所采用動力源的推進劑進行管理，確保主動力或輔助動力的再次或多次可靠對于不能受控主動離軌直接再入的軌道級，應根據(jù)以下要求完成相關鈍化措施。a)充分利用鈍化過程產(chǎn)生的速度增量，并選擇合適的箭體姿態(tài)增強離軌處置效果。b)根據(jù)GB/T32295—2015中5.1的要求確定推進劑組元排放次序、推進劑排放閥門開啟時刻。5GB/T43224—2023c)根據(jù)GB/T38194—2019中5.2.2、6.2的要求完成剩余高壓氣體排放。1)根據(jù)標準設計程序評估電池安全余量，確保既定任務安全和任務后的處置順利實施；2)從結構設計和電設計兩方面考慮電池內(nèi)部壓力的釋放途徑；3)軌道級優(yōu)先采取任務后不斷電策略，將電池耗盡。e)根據(jù)GB/T38194—2019中5.4和6.4的要求完成自毀裝置處置。對于采用主動離軌的軌道級，應根據(jù)GB/T32295—2015中5.3的要求對軌道級發(fā)動機、姿控正推劑管理以及離軌整個過程中姿態(tài)的穩(wěn)定性；b)對于不具有三軸穩(wěn)定功能的軌道級，應優(yōu)先通過自旋方式保證離軌時推力方向的穩(wěn)定性。軌道級應設置合適的箭上設備以配合監(jiān)測系統(tǒng)對其離軌過程進行跟蹤和效果評估。軌道級再入詳細要求如下：a)非重復使用軌道級的受控再入落點距離陸地應不小于370km;注1:近地點高度低于50km一般能有效控制落點散布范圍。b)盡量避免軌道級實施無控再入；注2:軌道級碎片再入大氣后不易完全消亡。c)非重復使用軌道級應采用合適的材料和布局設計，盡可能使其殘骸在再入過程中燒蝕消亡。注3:將無法消亡的部件進行打包設計，能夠減少殘存碎片數(shù)量。8效果評估6GB/T43224—2023[1]ISO17546Spacesystems—Lithiumionbatteryforspacevehicles—Designandverificationrequire-ments[2]ISO20893:2021Spacesystems—Detailedspacedebrismitigationrequirementsforlaunchyehicleorbitalstages[3]ISO24113:2019Spacesystems—Spacedebrismitigationrequirements[4]ISO27852Space